摘 要 在本科教學中融入科研前沿、訓練科研思維對學生能力的提升有重要作用。本文以壓強為例,由淺入深地梳理平衡態(tài)熱力學系統(tǒng)中壓強的推導過程,并結合軟凝聚態(tài)領域最前沿的科研進展,討論了壓強在非平衡活性系統(tǒng)中的奇特性質———不是一個系統(tǒng)參量決定的狀態(tài)函數(shù),而是依賴相互作用、動力學的微觀細節(jié)。本文有助于學生從不同的角度加深對壓強的理解,夯實物理基礎知識、了解前沿科研進展,期望拋磚引玉,能夠給教師同人們一些啟迪。
關鍵詞 壓強;平衡態(tài);活性物質;約束
在國內(nèi)理工科大學的本科教學中,如何使學生在基礎知識的學習中建立理學思維,培養(yǎng)科研興趣,為本科之后的科研生涯打好基礎,是教學改革的一項重大課題。2018年11月,吳巖在第十一屆“中國大學教學論壇”上,首次提出了“兩性一度”的金課標準,其中“高階性”,即知識、能力、素質的有機融合,旨在培養(yǎng)學生解決復雜問題的綜合能力和高級思維。將科研融入教學是提高課程高階性的一個重要方面。因此,作者在課堂中注入了更多的科研元素,不僅傳授基本的熱學知識,還將這些知識與最前沿的科研成果相結合,向學生展示熱學在科研中的重要性。